Au temps des mérovingiens, il existait, à l’emplacement de l’église actuelle, une chapelle qui faisait partie intégrante du château féodal voisin. En 1220, l’évêque de Chalon-sur-Saône fait établir un prieuré de 12 moines.
L’église primitive a donc été bâtie durant le XIIème et le XIIIème siècles.
L’ensemble du bâtiment s’inspire de l’architecture cistercienne (ordre religieux de Cîteaux). Les nefs datent du XIIIème siècle et l’on peut noter dans la nef centrale, un rang de petites baies en plein cintre murées. Le sanctuaire, lui, présente trois piliers cannelés, typique de l’art Roman Bourguignon.
Les chapelles offrent chacune une spécificité, que ce soit une plaque de fondation de messe ou des statues en pierre ou bois polychrome représentant des saints.
Derrière le chœur, au milieu de l’abside primitive, on trouve deux dalles classées Monument Historique. L’une rappelle qu’en 1622, le cœur du président Jeannin (seigneur de Chagny et conseiller du Roi Henri IV) fut déposé ici avec celui de son épouse. L’autre dalle recouvre le corps de Messire Quarré d’Aligny, curé prieur de l’église de Chagny et commandeur de Bellecroix. A gauche de l’entrée, une chapelle abrite la reconstitution de la grotte de Lourdes.
Elle fut érigée en 1873 par les habitants de Chagny en témoignage de reconnaissance pour la guérison de leur curé.
En contournant l’église par la rue des Fossés, on peut admirer le magnifique clocher roman à beffroi classé Monument Historique. De forme quadrilatérale, il est orné d’élégantes colonnettes surmontées de baies ouvertes en plein cintre (en demi-cercle).
Anciennement appelée Saint-Sébastien, l'église Saint Roch daterait du XIIe siècle. Posée sur un important rocher, l’église maintenant placée sous le vocable de saint Roch est l’ancienne chapelle castrale des seigneurs d’Uchon. Les armes royales de France composées de trois fleurs de lys figurent au-dessus de la fenêtre du clocher. C’est un petit édifice de 21,50 m x 10 m, au plan barlong, très simple. Une nef rectangulaire romane non voûtée se prolonge par une croisée de transept plus étroite qui ouvre, par un large arc doubleau en plein cintre, sur un chœur légèrement oblong à chevet plat accosté d’une sacristie. Le chœur a été construit en 1347 par la reine Jeanne de Navarre, fille de Louis X le Hutin et de Marguerite de Bourgogne; il offre un couvrement intéressant, sur croisée d’ogives, dont les larges arcs sont creusés en cavets et reposent aux angles sur des culs de-lampe. Une large ouverture en lancette à remplage flamboyant éclaire le chevet. Les fenêtres en plein cintre de la nef ont vraisemblablement été agrandies. Le mur pignon de la façade occidentale est percé d’une porte surmontée d’une fenêtre très étroite, mais l’entrée de l’église se fait actuellement par une porte latérale. Un clocher rectangulaire s’élève au-dessus du transept. Il est, comme le reste du bâtiment, couvert d’ardoises et percé au niveau supérieur d’ouvertures en plein cintre avec abat-sons . D’épais contreforts à glacis soutiennent les murs de la nef et du chœur. L’autel du chœur et ceux de la nef sont décorés d’arcatures gothiques ouvragées. À gauche de l’autel une petite niche à décor gothique renfermait autrefois un reliquaire contenant les restes de saint Sébastien, objet d’importants pèlerinages à la suite des épidémies de peste de 1502 et 1652.